Номер 3, страница 226 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Элементы квантовой физики. Параграф 54. Радиоактивность - номер 3, страница 226.

Условие.

3. Опишите опыт Резерфорда по изучению явления радиоактивности.

Решение.

Опыт Эрнеста Резерфорда по изучению явления радиоактивности, проведенный в 1899 году, имел целью определить природу и состав радиоактивного излучения. Экспериментальная установка состояла из свинцового контейнера с узким каналом, на дно которого помещался радиоактивный препарат (например, радий). Контейнер создавал узконаправленный пучок излучения. Этот пучок проходил через сильное магнитное поле, вектор индукции которого был перпендикулярен направлению движения частиц, и попадал на фотопластинку, где регистрировались следы излучения.

После проведения опыта и проявления фотопластинки Резерфорд обнаружил, что первоначальный пучок излучения разделился на три составляющие, оставив на пластинке три отдельных пятна:

1. Центральное пятно, расположенное прямо напротив канала, соответствовало излучению, которое не изменило своего направления в магнитном поле. Это означало, что данная компонента электрически нейтральна. Она получила название гамма-излучение ($γ$-излучение). Позже было установлено, что это высокоэнергетическое электромагнитное излучение (поток фотонов).

2. Пятно, отклонившееся в одну из сторон. По направлению отклонения (согласно силе Лоренца) было определено, что эта компонента состоит из положительно заряженных частиц. Степень отклонения была невелика, что указывало на большую массу этих частиц. Это излучение назвали альфа-излучением ($α$-излучение). Позднее было доказано, что альфа-частицы являются ядрами атомов гелия ($^{4}_{2}He$).

3. Пятно, отклонившееся в противоположную сторону и на значительно больший угол. Это указывало на то, что частицы этой компоненты имеют отрицательный заряд и очень малое отношение массы к заряду (т.е. они очень легкие). Это излучение получило название бета-излучение ($β$-излучение). Впоследствии было установлено, что бета-частицы – это электроны ($e^{-}$).

Таким образом, опыт Резерфорда наглядно продемонстрировал, что радиоактивное излучение не является однородным, а представляет собой сложный поток, состоящий из трех различных видов излучений.

Ответ: Опыт Резерфорда заключался в исследовании отклонения радиоактивного излучения в сильном магнитном поле. В ходе опыта было установлено, что радиоактивное излучение имеет сложный состав и разделяется на три компонента: положительно заряженные α-частицы (ядра гелия), отрицательно заряженные β-частицы (электроны) и электрически нейтральное γ-излучение (высокоэнергетические фотоны).